水環(huán)境監(jiān)測中氨氮分析的幾種不同方法探討

趙 銘

（江蘇省南通環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 南通 226000）

水環(huán)境存在污染問題，因此在環(huán)保視角下需要對水環(huán)境做好污染防范與治理，使水環(huán)境恢復到正常水平。而水環(huán)境監(jiān)測是重要的基礎性工作。通過水環(huán)境監(jiān)測可以了解水體的污染情況，分析其中各種污染物的具體含量，從而判斷水體的污染程度，為防范及治理提供參考。而氨氮是水環(huán)境中的一類常見污染物，在水環(huán)境監(jiān)測中需要對其加強監(jiān)測及分析。

1 水環(huán)境中氨氮的主要來源及影響

根據(jù)相關(guān)學術(shù)研究資料可以發(fā)現(xiàn)水環(huán)境中的氨氮主要來源于生活污水中的含氮有機物以及含氮有機物經(jīng)過氨化菌分解生成氨，其次是來源于工業(yè)廢水和化學肥料[1]，如印染行業(yè)、汽車制造行業(yè)、制革行業(yè)、化工行業(yè)等生產(chǎn)過程產(chǎn)生的工業(yè)廢水。由于生產(chǎn)、生活污水廣泛存在，尤其是對于很多沒有專業(yè)污水處理設施的農(nóng)村地區(qū)而言，地表水環(huán)境中的氨氮污染情形相對較為明顯。比如人畜糞便等有機物，在進入天然水之后，基于有氧條件會分解為氨氮，自然水體中的氨氮含量升高，則可以說明附近存在污染源的情況。水體中的氨氮，主要是以銨根離子（NH4+）和非離子氨（NH3）的形式存在，這兩種形式的氨氮成分會隨著溫度和pH值的變化而發(fā)生相應的變化。從實際情況來說，水體中如果存在較高的氨氮成分，那么會對水生生物造成一定的毒害影響，主要是非離子氨導致的。因為氨存在硝化過程，水體中如果存在濃度較高的氨氮成分，那么可能產(chǎn)生亞硝酸鹽，并形成積累，甚至可能對人體造成健康危害。因此，要做好對水環(huán)境中的氨氮監(jiān)測工作，并了解水體環(huán)境中的氨氮成分含量與變化情況，可以為水體環(huán)境是否遭受污染提供判斷依據(jù)。

2 水環(huán)境監(jiān)測中氨氮分析的重要意義

所謂的水環(huán)境監(jiān)測，指的就是以水環(huán)境作為對象，通過物理、化學或是生物等專業(yè)技術(shù)手段，對水體中的污染物及組成成分進行定性、定量與系統(tǒng)性分析，以研究水環(huán)境的質(zhì)量變化規(guī)律[2]。從水體管理或是環(huán)保工作的角度來說，水環(huán)境監(jiān)測是其中不可缺少的基礎性工作。通過水環(huán)境監(jiān)測，可以提供所需的基礎性數(shù)據(jù)，并且為水環(huán)境的治理提供可靠依據(jù)。水環(huán)境監(jiān)測是一項綜合性工作，涉及到多項不同的監(jiān)測指標，比如水位、水量、pH值、氨氮、重金屬、總磷、總氮、硫化物、六價鉻、大腸菌群等等，氨氮是水環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容之一。通過對氨氮來源和影響的分析，可以發(fā)現(xiàn)氨氮分析對水環(huán)境監(jiān)測具有重要意義。首先，通過氨氮分析，可以了解水體中氨氮成分的具體含量，為水環(huán)境監(jiān)測提供氨氮成分方面的基礎數(shù)據(jù)，這樣可以確保水環(huán)境監(jiān)測工作的完整性與科學性。其次，氨氮分析可以為水環(huán)境的污染情況提供依據(jù)。氨氮污染是水環(huán)境污染的一種情況，通過氨氮分析，便可以對氨氮污染的具體情況予以有效分析，為水體環(huán)境判斷提供參考[3]。最后，氨氮分析也可以為水環(huán)境保護和污染治理提供重要依據(jù)。

3 水環(huán)境監(jiān)測中氨氮分析的方法

經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)研究出多種不同的氨氮分析方法，既有物理分析法，也有化學分析法。下面闡述幾種不同的氨氮分析方法，希望能夠給有關(guān)人士提供參考。

3.1 氨氣敏電極法

氨氣敏電極，從本質(zhì)來說是一種復合電極，在氨氣敏電極當中，指示電極的材料使用了pH玻璃電極。而數(shù)據(jù)比電極，則使用了銀-氯化銀電極。通過這種電極進行水環(huán)境的氨氮分析，其基本的原理就是將電極安裝在氯化銨溶液容器當中（濃度為0.1 mg/L），在容器底部安設只有氨氣可以穿越的氣敏膜。對于水體樣本，通過對pH值的調(diào)控，將銨鹽通過化學作用轉(zhuǎn)化為氨，讓氨氣進入氯化鈉溶液中。最終溶液的pH值會產(chǎn)生相應的變化，根據(jù)氨氣進入情況的不同，產(chǎn)生不同的變化。如玻璃電極發(fā)生電位變化。在不同的酸堿度、溶液濃度等條件下，通過對電位值的測量，便可以對水體樣本中的氨氮含量進行計算，通過對多個水體樣本氨氮含量的測定，就可以分析出具體水域氨氮含量的結(jié)果。氨氣敏電極法分析水體氨氮含量的方法比較簡單，使用范圍較為廣泛，水體樣本自身的渾濁度、色度等對分析結(jié)果的影響很小。不僅如此，水體樣本也不需要事先蒸餾處理，這使分析過程更加簡單。不過，如果水體中含有大量有機物，某些離子濃度過高，會對檢測分析結(jié)果產(chǎn)生干擾，導致較大誤差。

3.2 納氏試劑法

納氏試劑法，也稱為納氏試劑比色法，是一種針對地表水、飲用水、廢水進行銨根離子（NH4+）進行測量的方案。其基本原理就是銨根離子或是游離狀態(tài)的氨，會與納氏試劑產(chǎn)生反應，并形成黃棕色絡合物，生成物的色度與氨氮含量存在正比關(guān)系，即色度越高，即氨氮含量越多；色度越低，氨氮含量也就越低。可以通過分光光度法和目視比色予以確定。如果采取目視比色，那么能夠檢測出的最低濃度為0.2 mg/L，如果采用分光光度法，那么可以檢測出的最低濃度為0.05 mg/ L。兩者的上限均為2 mg/L。

需要注意的是，運用納氏試劑法檢測分析的結(jié)果，容易受到水體樣本的影響。如果在水體樣本中存在懸浮物、有機物、鈣鎂金屬離子、硫化物等物質(zhì)，那么會在一定程度上影響檢測分析結(jié)果的準確性。不過在實踐中，被檢測的水體，有些時候不可避免會包含多種物質(zhì)，因此為了提高氨氮分析的準確性，就要對水體樣本進行預處理，減少其中存在的可能影響分析結(jié)果的無關(guān)物質(zhì)，提高檢測分析準確度。比如，如果水體中存在較多的金屬離子，那么在用納氏試劑進行檢測分析之前，可以先將水體樣本中加入一定量的酒石酸鉀鈉，遮蔽水體中的金屬離子，消除干擾[4]。

3.3 靛酚藍光度法

該方法的技術(shù)原理，就是水體存在的銨態(tài)氮在強堿性的環(huán)境下與次氯酸鈉、苯酚發(fā)生反應，并生成具有較強穩(wěn)定性的靛酚藍。如果水體本身的氨氮濃度處在0.01～0.5 mg/L的范圍時，其吸光度和銨態(tài)氮的含量會呈現(xiàn)出正比關(guān)系。根據(jù)實踐來看，顯色劑如果含有0.8 mol/L的EDTA（乙二胺四乙酸）時，能夠遮蓋水體中本身含有的金屬離子帶來的影響，使檢測分析結(jié)果不容易受到金屬離子的影響，從而確保氨氮分析結(jié)果的準確性。靛酚藍光度法，其檢測結(jié)果比較精確，尤其是靈敏度高，對于低濃度氨氮可以形成有效的檢測分析，最低檢測濃度要優(yōu)于納氏試劑法。

4 結(jié)論

水環(huán)境中氨氮的存在，會造成水體污染，并且可能產(chǎn)生一些不良后果。這就需要借助氨氮分析法，對水體中的氨氮含量予以有效分析。在實踐中，有多種不同方法可供選擇，需要相關(guān)人士根據(jù)監(jiān)測需求，合理選擇氨氮分析的方法。